Question

19．在竖直平面内存在着某一匀强电场，一带电量为+q的小球以一定初速度v₀进入光滑的绝缘材料做的竖直放置的固定半圆管左端后，小球在管内一直做减速运动，最后从半圆管右出口飞出．整个运动过程不考虑空气阻力与摩擦阻力．以下判定正确的有（　　）

• A． 小球在半圆管内运动过程中克服电场力做功的一定大于mgR
• B． 小球在半圆管内运动过程中克服电场力做功的可能小于0.2mgR
• C． 小球的电势能一定先增加后减小
• D． 小球受到的电场力可能与重力大小相等

Answer 1

分析 小球在管内一直做减速运动，动能一直减小，由动能定理分析克服电场力做功大小．并判断出电场力做功的正负，从而分析电势能的变化．

解答 解：ABC、小球在管内一直做减速运动，动能一直减小，重力先做正功后做负功，说明小球开始时克服电场力做功，后来上升阶段电场力做正功，故电势能先增大后减小．
设小球在半圆管内运动过程中克服电场力做功为W．小球在左半边运动的过程中，由动能定理得：mgR-W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$＜0，则W＞mgR，故AC正确，B错误．
D、小球所受的电场力向上，若电场力与重力大小相等，则小球的速率不变，与题不符，故D错误．
故选：AC．

点评 本题是电场与力学知识的综合，关键要判断出电场力做功的正负，分析出电场力的方向．